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二元流体混合物的理论:从相分离动力学到活性乳液

软凝聚态物质 2018-06-05 v1

摘要

二元流体混合物是微结构与流动强耦合的复杂流体实例。对于简单流体对,微结构由液滴或双连续分相域构成,其物理由这些域之间的界面控制。在连续介质层面,结构由组分场定义,其梯度在界面附近陡峭并驱动其扩散流。这些梯度也引起热力学应力,可驱动流体流动。流体流动进而平流输运组分场,而热噪声产生额外的随机通量,使系统能够探索其构型空间并趋向玻尔兹曼分布。本文介绍二元流体的连续介质模型,首先涵盖一些已被充分研究的领域,如相分离的热力学与动力学,以及乳液稳定性。我们随后讨论其中一种流体组分在介观尺度具有各向异性结构从而产生向列(或极性)液晶序的情况;这可通过额外的张量(或矢量)序参量场来描述。最后我们概述当前一个蓬勃发展的研究领域,即活性乳液,其中二元组分之一由持续将化学能转化为机械功的活体或合成物质构成。

关键词

引用

@article{arxiv.1806.01239,
  title  = {Theories of Binary Fluid Mixtures: From Phase-Separation Kinetics to Active Emulsions},
  author = {Michael E. Cates and Elsen Tjhung},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1806.01239},
  year   = {2018}
}

备注

55 pages, 14 figures